大学物理实验设计性实验方案.123333333doc
大学物理实验设计方案
大学物理实验设计方案引言：大学物理实验对于学生学习物理知识和培养实践能力具有至关重要的作用。
通过实验，学生可以深入理解物理概念、掌握实验操作技能以及培养科学探究的能力。
因此，本文将介绍一种针对大学物理实验课程设计的方案，旨在提供一个综合性、实用性强的实验项目，以满足学生的学习需求。
实验目标：本实验的目标是帮助学生通过实践操作和观察，掌握力学、光学、电磁学等物理学科的基本理论与实验方法。
同时，通过团队合作，培养学生的实验设计和数据分析能力，提高其科学研究思维和创新能力。
实验内容：本实验方案主要包括以下几个具体的实验项目：1. 弹簧的拉伸与弹性势能测量实验目的：探究弹簧的拉伸性质和弹性势能的关系实验步骤：使用一弹簧，通过测量受力和位移，计算弹簧的拉伸量以及弹性势能实验要求：精确测量实验数据，合理设计实验装置，注意安全操作2. 杆上的转子平衡实验实验目的：研究力矩平衡的条件与原理实验步骤：在一树脂杆上悬挂多个重力均匀分布的转子，通过调节位置使得杆保持平衡状态实验要求：精确测量实验数据，加深对力矩平衡的理解与应用3. 球体滚下斜面实验实验目的：通过测量球体在斜面上滚动的加速度，研究运动学与动力学关系实验步骤：在斜面上放置球体，测量球体加速度与斜面角度的关系实验要求：理论计算与实验测量相结合，提高数据处理和分析能力4. 光的折射实验实验目的：研究光在介质中的折射规律与折射率计算实验步骤：通过改变光线入射角度，测量光在不同介质中的折射角度，计算折射率实验要求：精确测量实验数据，加深对光的折射现象与光学定律的理解5. 电磁感应实验实验目的：研究磁场对导体的感应电动势产生的影响实验步骤：通过改变磁场强度和导体运动状态，测量感应电动势与磁场、导体相对运动速度的关系实验要求：精确测量实验数据，探索磁感应现象与电磁感应规律的关系实验设计与要求：1. 实验选材：根据学生的学习年级和知识储备，选择适合的实验项目，并确保实验器材的可获得性和安全性。
大学物理实验设计性实验
学物理实验中设计性实验的研究大学物理实验中设计性实验的研究摘要大学物理实验课是理工科学生在大学最先接触和进行科学实验基本训练的一门基础必修课，对于提高学生的综合素质，培养学生的实践能力和提高学生的科研能力具有不可或缺的作用。
设计性物理实验是大学物理实验中一种新的创新型教学模式，对于增强学生的创新意识，提高学生的创新能力，具有重要的意义。
本文分析了大学物理实验课的地位和作用，以及大学物理实验教学的现状和改革发展趋势，对设计性物理实验的相关问题进行探讨，对设计性物理实验的内涵进行了描述，归纳了设计性物理实验的五个特点，即主体性、探索性、创造性、综合性和趣味性；阐述了设计性物理实验的新教学模式和新教学理念。
本文的第三大部分分析了设计性物理实验设计的原则、设计性物理实验开设的必要性、开设设计性物理实验的基本过程、设计性物理实验存在的问题、设计性物理实验的实施进行了探讨。
第四部分是介绍设计性物理实验的例子，第五部分是设计和分析的实验项目。
最后是对开设设计性物理实验课程的一些的思考和建议。
关键词：物理实验教学；设计性物理实验；新教学理念；设计；实施 Designing experiment research in Physics experiment ABSTRACT Physics experiment course is the first contact wi t h science and engineering students in universities and scientific experiments based on the basic training of a required course. For improving the overall quality of students and play an important role in improving students’ practical skills and improve their ability to have an indispensable role in scientific research. Designing physics experiment is a physics experiment in a new and innovative teaching model, to enhance student awareness of innovation, improve their ability to innovate, is of great significance. The article analyses status and effect of physics experiment course, and analyses the present situation and development trend of the physics experiment teaching. Exploring some problems related to the designing physics experiment, describing the content of designing physics experiment. Concluding five characteristics of the designing physics experiment, that is, initiative, exploration, creativity, synthesis, interesting. Describing the teaching mode of and teaching belief. The third part analyses the design principles and the basic process of opening physics experiment and others problems. The fourth and fifth part is the designing example and designing project. Finally are some considerations and suggestions about establishing courses of designing physics experiments. Key Words: Physical experiment teaching, Designing physics experiment, New teaching concept, Design, Implementation 大学物理实验中设计性实验的研究目录 1 概述................................................................... 1 1.1 大学物理实验的地位和作用............................................ 1 1.2 大学物理实验教学的现状分析 (2)1.3 我院大学物理实验教学的现状调查 ..................................... 4 1.4 大学物理实验教学的改革发展趋势 ...................................... 6 1.5 开设设计性物理实验的现状分析 ........................................ 7 2 设计性物理实验的相关问题................................................ 9 2.1 设计性物理实验的内涵................................................ 9 2.2 设计性物理实验的特点 (9)2.3 设计性物理实验的新教学理念......................................... 11 2.4 设计性物理实验的新教学模式 ......................................... 11 2.5 开设设计性物理实验的意义 ........................................... 13 2.6 设计性物理实验开设的过程中教师与学生各自的角色..................... 13 3 设计性物理实验的开设与实施 ............................................. 15 3.1 设计性物理实验设计的原则 . (15)3.1.1 实验的可行性................................................... 15 3.1.2 实验设计的简化性............................................... 15 3.1.3 实验设计的可操作性 (15)3.2 设计性物理实验开设的必要性......................................... 15 3.3 计性物理实验存在的问题 ............................................. 17 3.3.1 当前开设设计性实验的困难 (17)3.3.2 解决问题的办法................................................. 17 3.3.3 设计性实验的经验与不足 ......................................... 18 3.4 设计性物理实验设计的基本过程 (19)3.5 设计性物理实验的实施 ............................................... 20 4 利用示波器测量电容的设计性物理实验例子介绍 ............................. 224.1 实验目的 ........................................................... 22 4.2 实验方案........................................................... 22 4.3 实验所用器件....................................................... 24 4.4 实验分析与总结.....................................................24 5 高温电阻丝电阻率测量设计性实验的分析与研究............................ 26 5.1 实验目的........................................................... 26 5.2 实验方案 ...........................................................26 5.2.1 实验方案分析................................................... 26 5.2．2 高温电阻丝密度测量方案........................................ 26 5.2.3 高温电阻丝截面直径测量方案 . (29)5.2．4 高温电阻丝长度测量方案........................................ 30 5.2.5 高温电阻丝电阻的测量方案 ....................................... 31 5.3 实验所用器件 ....................................................... 32 5.4 实验分析与总结..................................................... 32 6 开设设计性物理实验课程的思考与建议.................................... 33 总结.................................................................... 35 参考文献................................................................ 35 致谢................................................................... 357 大学物理实验中设计性实验的研究1 1 概述1.1 大学物理实验的地位和作用物理学是一门建立在实验基础上的自然科学，对于理工科专业的学生来讲，物理实验是一门很重要的课程：它既能为学生提供理解物理概念的感性材料来加深对理论的理解，又训练了学生的实际动手操作能力，是科学基础训练的实践环节，它的特点和灵魂决定了物理实验在培养高素质人才尤其是创新人才中的重要作用。
大学生物理实验方案
大学生物理实验方案实验目标本实验旨在帮助大学生提高对物理实验的理解和应用能力，培养实验操作技巧，同时加深对物理原理的理解。
实验内容1. 实验一：测量重力加速度- 实验目的：通过测量自由落体物体的下落时间，计算出重力加速度。
- 实验步骤：在实验室内，利用计时器测量自由落体物体从起点到终点所用的时间，重复多次测量取平均值。
- 实验装置：自由落体装置、计时器、尺子。
2. 实验二：测量光的速度- 实验目的：通过测量光在空气和水中的传播速度，计算出光的速度。
- 实验步骤：在实验室内，利用透明介质和光源，测量光传播的时间和距离，计算出光速。
- 实验装置：光源、介质容器、计时器、尺子。
3. 实验三：测量弹簧的劲度系数- 实验目的：通过测量弹簧在不同受力情况下的伸长量，计算出弹簧的劲度系数。
- 实验步骤：在实验室内，利用不同的负载物挂在弹簧上，测量弹簧的伸长量，并记录下受力情况。
- 实验装置：弹簧、负载物、尺子、天平。
实验要求1. 学生需提前了解实验原理和操作步骤，准备好实验所需的材料和装置。
2. 在实验过程中，要注意安全操作，遵守实验室规定，保持实验环境的整洁。
3. 实验结束后，学生需整理实验数据，进行数据处理和分析，并撰写实验报告。
实验评价学生的实验评价将考虑以下因素：- 实验操作的准确性和规范性；- 实验数据的收集和处理是否合理；- 实验报告的撰写质量和逻辑性。
实验时间安排- 实验一：2小时- 实验二：2小时- 实验三：3小时实验指导教师实验指导教师将提供必要的实验指导和帮助，对学生在实验中的表现进行评价，并及时给予反馈和指导。
实验成果学生需根据实验结果和分析撰写实验报告，报告内容包括实验目的、原理、实验装置、实验步骤、数据处理和分析，以及结论和讨论等。
实验预期效果通过完成这些实验，学生将能够：- 掌握物理实验的基本原理和操作技巧；- 培养实验设计和数据处理的能力；- 提高对物理原理的理解和应用能力。
大学物理设计方案
大学物理设计方案1. 引言本文档旨在设计一套大学物理实验方案，以帮助学生更好地理解物理学原理，并培养动手实践的能力。
本方案包括实验的目的、原理、器材、操作步骤和预期结果等方面的内容。
2. 实验一：测量重力加速度2.1 目的通过实验测量地表重力加速度，验证重力加速度在不同地点的变化。
2.2 原理利用自由落体运动的原理，可以通过测量物体的自由落体时间和高度，计算出重力加速度。
2.3 器材•弹簧测力计•垂直测距仪•计时器2.4 操作步骤1.将弹簧测力计固定在垂直测距仪上方，并将其底部与地面接触。
2.将待测物体（如小球）固定在弹簧测力计的下方。
3.将垂直测距仪归零，然后松开待测物体，使其自由下落。
4.同时启动计时器和记录垂直测距仪读数。
5.当待测物体触地时，停止计时器并记录时间。
6.根据自由落体运动的公式，计算出重力加速度。
2.5 预期结果通过多次实验测量，可以得到不同地点的重力加速度数据，并验证其变化的规律。
3. 实验二：测量力的平衡3.1 目的通过实验测量力的平衡条件，探究力的合成和力的分解原理。
3.2 原理力的平衡条件要求合力为零，即各力之间的合力为零。
可以利用这一原理来测量不同方向上的力。
3.3 器材•弹簧测力计•不同质量的物体•可调节夹角的支撑架3.4 操作步骤1.将弹簧测力计固定在支撑架上方，并将其底部与地面接触。
2.调整支撑架夹角，使得弹簧测力计所受的重力和施加在上方的力平衡。
3.读取弹簧测力计示数，并记录下来。
4.更换不同质量的物体，并重复上述步骤。
5.根据测力计示数的变化，分析力的合成和力的分解情况。
3.5 预期结果通过实验测量和数据分析，验证力的平衡条件，并理解力的合成和力的分解原理。
4. 实验三：测量简谐振动的周期与频率4.1 目的通过实验测量简谐振动的周期和频率，验证简谐振动的特性。
4.2 原理简谐振动是指物体围绕平衡位置做周期性振动的运动。
周期和频率是描述简谐振动特性的重要参数。
大学物理实践课程设计教学方案设计
大学物理实践课程设计教学方案设计一、引言在大学物理课程中，实践课程设计是非常重要的一部分。
通过实践，学生可以巩固和应用他们在理论课上所学到的知识，增强他们的动手能力和解决问题的能力。
本文将设计一份适用于大学物理实践课程的教学方案，旨在为教师提供一个清晰、系统和有序的指导框架，以便他们能够有效地开展实践教学。
二、教学目标1. 培养学生动手实践的能力：通过实践活动，学生将能够熟练运用物理实验仪器、观察实验现象并收集实验数据。
2. 培养学生科学思维的能力：通过实践课程设计，学生将能够分析和解决物理实验中的问题，培养他们的科学思维。
3. 增强学生团队合作的能力：通过实践活动中的团队合作，学生将能够与他人合作解决问题，并在协作中培养领导能力。
三、教学内容1. 实验内容选择：根据大学物理课程的教学要求和常见的实验项目，选择适合的实验内容。
可以包括力学、热学、光学、电磁学等领域的实验项目。
2. 实验器材准备：确定所需的实验器材和设备，并确保它们的完好性和安全性。
为每个实验项目准备清晰的实验操作步骤。
3. 学生指导与辅导：在实践课程中，教师需要充当学生的指导者和辅导者的角色，引导学生进行实验操作，解答学生的问题，并提供必要的帮助和支持。
四、教学方法1. 理论讲解与演示：在开始实践课程之前，教师可以通过讲解理论知识和演示实验操作来引入实验内容，帮助学生更好地理解实验原理和操作步骤。
2. 实践操作与实验记录：学生进行实验操作时，教师应对学生进行指导，并要求学生记录实验过程和观察结果。
学生可以使用实验记录表格、绘图或实验报告等方式记录实验数据和心得体会。
3. 互动讨论与解析：在学生进行实验时，教师可以组织学生之间的互动讨论，促进学生之间的交流和合作，激发学生的思考和创新能力。
4. 实验结果分析与报告：学生完成实验后，教师可以要求学生对实验结果进行分析和总结，并撰写实验报告。
学生可以通过报告的形式向教师展示他们的实验过程和结果，并展示他们对实验原理的理解和应用能力。
大学物理设计实验
大学物理设计性实验报告单摆法测重力加速度的实验研究系别：电子信息系专业班级：通信14班姓名：乐家松学号： 03121414指导教师：摘要：实验研究在物理学的发展中起到至关重要的作用，因为他不仅是物理学存在的基础，也是一门学科发展的动力，而同一个物理量又有不同的测量途径和测量方法。
论文采用单摆法测重力加速度g的方法，并对这种测量方法的优势原理，仪器，操作的简便及数据的处理难易程度和误差进行详细分析关键词：实验研究，g值，单摆一，实验任务（目的）（1）研究单摆振动周期和摆长的关系，学会利用单摆法测量当地的重力加速度。
（2）学习掌握电子秒表，米尺，游标卡尺的使用。
（3）学会制图法处理实验数据（4）考查单摆的系统误差对测量重力加速度的影响。
（5）正确进行数据处理和误差分析。
二，实验要求由单摆实验周期公式可知，只要测出单摆长和周期，就可以得所在地的重力加速度。
本实验要求测量g有四位有效数字，相对不确定度=《1％（理论计算值相对误差《5％，珠海的加速度=9.7870m/s)。
分析实验中要注意哪些量需要精确测量，并设法减小或消除影响精确测量的各种因素。
三，实验方案1，【实验方法比较】(1)用落体法：需要比较长的高度h处自由下落，用秒表计时器计时。
但由于高度打下落时间短不易测量时间等，而且计算误差也大。
即不宜采用落体法（2)斜面法测g:该方法测g时，由于斜面存在较大的摩擦力且下滑时需要加推力，对于所测的数据具有较大误差且数据不易测量。
故不宜采用斜面法测加速度(3)单摆法：该方法实验操作简单测量的数据少且容易测量，操作仪器比较容易，较易采用方法减少实验误差,2，【实验器材】实验仪器： 单摆装置，电子秒表（s 01.0），游标卡尺(mm 02.0)，钢卷尺(mm 1)。
3，【实验原理】用一不可伸长的轻线悬挂一小球如图1，作幅角θ很小的摆动就构成一个单摆。
设小球的质量为m ，其质心到摆的支点O 的距离即摆长为l 。
大学生物理实验方案
大学生物理实验方案
实验目的
1. 掌握基本的实验操作技能。
2. 加深对物理理论的理解。
3. 培养观察问题、分析问题和解决问题的能力。
实验原理
实验原理是在实验过程中指导我们进行实验的理论基础，需要通过查阅相关资料或教材来和理解。
实验器材
1. 需要明确实验所需的器材和材料，包括仪器设备、工具和消耗品等。
2. 熟悉并了解这些器材和材料的使用方法和注意事项。
实验步骤
1. 实验前的准备：包括实验场地的布置、实验器材的检查和准
备工作。
2. 实验操作：按照实验原理和步骤进行实验操作，注意观察实
验现象，并做好数据记录。
3. 实验数据的处理和分析：对实验数据进行处理和分析，得出
实验结果。
4. 实验报告的撰写：根据实验结果和分析，撰写实验报告。
实验数据记录和处理
1. 实验数据记录：在实验过程中，要详细记录实验数据，包括
实验条件、测量数据和观察结果等。
2. 实验数据处理：对实验数据进行处理，包括数据的整理、计
算和图表的绘制等。
实验安全
1. 实验安全是非常重要的，需要在实验前了解实验物品的性质，避免发生意外事故。
2. 遵守实验室的规章制度，佩戴好实验器材，确保实验安全。
实验报告
1. 实验报告应包括实验目的、原理、器材、步骤、数据和分析等内容。
2. 实验报告应简洁明了，条理清晰，数据准确，分析深入。
以上是大学生物理实验方案的基本内容，具体实验方案应根据实验的具体内容和要求进行制定。
大学物理设计性实验报告
大学物理设计性实验报告课题________________学院________________班级________________姓名________________学号________________【实验目的】1. 掌握多种测定重力加速度的方法。
2. 正确进行数据处理和误差分析。
【实验器材】秒表、倾角固定的斜面（倾角未知）、木块、米尺【实验原理】借用一道测定木块与斜面之间动摩擦因数进行知识的迁移与转换，运用牛顿第二定律及运动学公式可测定出重力加速度。
在B 点给木块一初速度让其沿斜面匀减速上滑，记下到达最高点的时间1t ，并测出BD 长度s 。
将木块由D 点静止释放让其沿斜面匀加速下滑，记下到达B 点的时间2t 。
由牛顿第二定律易知上滑、下滑的加速度分别为θθcos sin g a 1mg +=、θθcos sin g 2mg a +=。
由运动学公式，有21121t a s =，22221t a s =解得)11(2221t t h sl g += ，l h=θsin运用水滴法测重力加速度测出水滴间隔时间以及掉落高度，运用牛顿第二定律以及运动学公式可测出重力加速度。
【实验内容】1.测出斜面的高 H 、斜面的长L2.给木块一初速度，记录到达最高点的时间3.将木块静止释放，使其下滑，记录下滑到点B 的时间4.多次重复步骤2、3，记录多组数据。
5.在自来水龙头下面固定一个盘子，使水一滴一滴连续地滴到盘子里，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一个水滴滴到盘子里声音的同时，下一个水滴刚好开始下落。
6.量出水龙头口离盘子的高度h ，再用停表计时。
7.当听到某一水滴滴在盘子里的声音的同时，开启停表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3……”一直数到“n”，按下停表按钮停止计时，读出停表的示数t。
8.记录并分析数据。
9.比较实验记录分析不同方法得出的重力加速度，掌握相关的测量特点表一：H=__________ L=__________ g=__________g=___________。
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大学物理实验设计性实验方案
实验题目：音叉声波的干涉
班级：物理学2011级（2）班
学号：2011433196
姓名：赵得芳
指导教师：粟琼
凯里学院物理与电子工程学院
2013 年5月
前言
用橡胶锤敲击音叉，声波将向空间的各个方向传播形成声场。
由于音叉产生的声波在空间中将会发生干涉现象，因此在音叉的周围将会出现声音强弱的分布区域，并且将会呈现出一定的规律。
音叉分为两股它的两股以同样的频率做开合运动。
每一股都将带动它的内外两侧气体形成疏密波，因而音叉振动时可以认为每股两侧各有一个声源而且这两个声源是反相的。
按照声学的分析方法，应该区分近场区和远场区，对近场区音叉的每一股的内外两个侧面可以近似视为活塞式声源组成的声柱; 而对远场区，任何声源都可以近似视为球源由于近场区声源性质十分复杂本文以下将只讨论远场区。
一、实验目的
1.了解音叉声场的产生原理。
2.探究音叉声场的规律。
二、实验原理
音叉的叉股只能抽象为通常的面波源或特殊的平面波源和点波源，因此纵波干涉的规律是不可能直接应用于音叉干涉情况的! 那么音叉周围存在的声波干涉，也就应该能够通过这些波源振动发出声波的叠加来加以解释。
1.只考虑内侧面s
1,s
2
振动时声波的叠加情况。
图 1
当内侧面s1、s2振动发声时，远场区的综合波完全可以等效为一个由特殊点波源振动发出的波，如图1所示，其波动方程为：
x s=A s(r,θ)cos[ω(t-r/v)+φ]
其中，A s(r,0)，A s(r,π) 最小，A S（r, π/2）、A S(r,3π/2)最大。
2.只考虑外侧面S/1,S/2振动发声时声波的叠加情况。
图2
如图2所示，由于d相距很小，d=2cm,d<<λ,对于远场区来说，s/1,S/2可以等效为特殊的点波源，其波动方程为：
X S/=A s(r,θ)cos[ω(t-r/v)+φ0-π],其振动的分布图像如图。
3.同时考虑内外侧面振动发声时声波振动叠加的情况。
当内外侧面同时振动时，其波动方程为
X=[A s(r,θ)-A s/(r,θ)]cos[ω(t-r/v)+ φ0]
其合成波的波面情况如图3所示
图3
综上所述可以看出，音叉周围存在的声波干涉，并不是由叉股作为点状相干声源发出的两列声波简单干涉的结果，而是由叉股内侧面发出的两列声波、叉股内侧面反射对方的两列声波、叉股内侧面对对方声波的强烈阻挡和衍射以及叉股外侧面发出的两列声波等多种因素相互影响、综合干涉的结果。
三、实验仪器
音叉，示波器，麦克风，放大器，回转台
四、实验条件及仪器要求
1.麦克风的灵敏度要高，以便于准确地反映出声场的分布。
2.实验应在相对空旷的地方进行，以免反射反射回来的声波的干扰。
五、实验内容
1.安装好实验仪器，检测各仪器是否都处于正常状态。
2.用麦克风以音叉的中点为圆心，围绕音叉一圈并探测其各个位置声音强
弱的情况。
3.根据理论分析知，在远场区的周围会有四个最强点和四个最弱点，找出
并记录下来。
4.通过实验数据，描绘出音叉声场的分布图像。
六、数据记录
分别以r1,r2,r3为半径，找出音叉声场中强弱点的位置。
以穿过两股音叉中间的轴线为y轴，音叉的连线为X轴。
七、参考文献
1.普通物理学教程《力学》。
2.杨述武著《普通物理实验》。
3.郑玉梅著《音叉干涉佯谬诠释》。
4.王其申著《音叉声波的干涉现象》。
5.于智深著《关于音叉声波干涉现象的研究》。